吉林大学学报(地球科学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (5): 1562-1571.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.201705304
张雪冰, 刘财, 刘洋, 王典, 勾福岩
Zhang Xuebing, Liu Cai, Liu Yang, Wang Dian, Gou Fuyan
摘要： 在分析地震资料时，因吸收和衰减等原因，地震信号往往呈现出非稳态性。时频分解方法能将地震信号分解成多个稳态的子成分，从而为描述和分析地震信号的属性提供了便利，如短时傅里叶变换、小波分析、经验模式分解（EMD）等方法。本文引入了一种新的时频分析方法——局部均值分解（LMD）。该方法将地震信号按其时频属性分解成多个乘积分量信号（PFs），较EMD分解所得的固有模态函数（IMFs）保留了更多的局部信息，同时模态混叠效应更少。对模型数据和实际数据的处理结果验证了LMD方法能够合理地分解地震信号，更准确地描述地震资料中不同时间尺度的构造信息，为进一步的地震数据处理和解释提供参考。
中图分类号:
| [1] Huang N E, Shen Z, Long S R, et al. The Empirical Mode Decomposition and the Hilbert Spectrum for Nonlinear and Non-Stationary Time Series Analysis[J]. Proceedings of the Royal Society of London:Series A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1998, 454:903-995. [2] Fomel S. Seismic Data Decomposition into Spectral Components Using Regularized Nonstationary Autoregression[J]. Geophysics, 2013, 78 (6):O69-O76. [3] Liu J, Marfurt K. Instantaneous Spectral Attributes to Detect Channels[J]. Geophysics, 2007, 72 (2):P23-P31. [4] Ebrom D. The Low-Frequency Gas Shadow on Seismic Sections[J]. The Leading Edge, 2004, 23 (8):772. [5] Gabor D. Theory of Communication[J]. Journal of the Institute of Electrical Engineers, 1946, 93 (26):429-441. [6] Chakraborty A, Okaya D. Frequency-Time Decom-position of Seismic Data Using Wavelet-Based Methods[J]. Geophysics, 1995, 60 (6):1906-1916. [7] Sinha S, Routh P, Anno P, et al. Spectral Decom-position of Seismic Data with Continuous Wavelet Transform[J]. Geophysics, 2005, 70 (6):P19-P25. [8] Pinnegar C R, Mansinha L. The S-Transform with Windows of Arbitrary and Varying Shape[J]. Geophysics, 2003, 68 (1):381-385. [9] Stockwell R G, Mansinha L, Lowe R P. Localization of the Complex Spectrum:The S Transform[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 1996, 44 (4):998-1001. [10] Liu Y, Fomel S. Seismic Data Analysis Using Local Time-Frequency Decomposition[J]. Geophysical Prospecting, 2013, 61 (3):516-525. [11] 刘洋, 李炳秀, 刘财, 等. 局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46 (2):594-602. Liu Yang, Li Bingxiu, Liu Cai, et al. Attenuation Compensation Method of Seismic Wave in the Local Time-Frequency Transform Domain[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2016, 46 (2):594-602. [12] Chen Y, Fomel S. Emd-Seislet Transform[C]//SEG New Orleans 2015 Annual Meeting. New Orleans:SEG, 2015:4775-4778. [13] Han J, Baan M V D. Empirical Mode Decomposition for Seismic Time-Frequency Analysis[J]. Geophysics, 2013, 78 (2):O9-O19. [14] Pi H, Liu C, Wang D. Using Hilbert-Huang Trans-form to Pick up Instantaneous Parameters of Seismic Signal[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2007, 42 (4):418-424. [15] Wen X, He Z, Huang D. Reservoir Detection Based on EMD and Correlation Dimension[J]. Appl Geophys, 2009, 6(1):70-76. [16] Wu Z, Huang N E. Ensemble Empirical Mode De-composition:A Noise-Assisted Data Analysis Method[J]. Advances in Adaptive Data Analysis, 2009, 1 (1):1-41. [17] Smith J S. The Local Mean Decomposition and Its Application to EEG Perception Data[J]. Journal of the Royal Society Interface, 2005, 2 (5):443-454. [18] Dai H, Xu A. A Comparative Study on Estimation of Instantaneous Frequency by Means of Lmd[C]//IEEE International Conference on Information and Automation. Yinchuan:IEEE, 2013:964-969. [19] Wang W, Zhang W H, Han J G, et al. A New Wind Turbine Fault Diagnosis Method Based on the Local Mean Decomposition[J]. Renewable Energy, 2012, 48 (6):411-415. [20] 程军圣, 张亢, 杨宇. 基于噪声辅助分析的总体局部均值分解方法[J]. 机械工程学报, 2011, 47 (3):55-62. Cheng Junsheng, Zhang Kang, Yang Yu. Ensemble Local Mean Decomposition Method Based on Noise-Assisted Analysis[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 47 (3):55-62. [21] Herrera R H, Tary J B, Baan MV D. Time-Fre-quency Representation of Microseismic Signals Using the Synchrosqueezing Transform[C]//Geoconvention. Calgary:CSEG, 2013: [22] Liu G, Fomel S, Chen X. Time-Frequency Analysis of Seismic Data Using Local Attributes[J]. Geophysics, 2011, 76 (6):P23-P34. |
| [1] | 叶云飞, 孙建国, 张益明, 熊凯. 基于立体层析反演的低频模型构建在深水区储层反演中的应用:以南海深水W构造为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1253-1259. |
| [2] | 刘一, 刘财, 刘洋, 勾福岩, 李炳秀. 复杂地震波场的自适应流预测插值方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1260-1267. |
| [3] | 邓馨卉, 刘财, 郭智奇, 刘喜武, 刘宇巍. 济阳坳陷罗家地区各向异性页岩储层全波场地震响应模拟及分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1231-1243. |
| [4] | 张冰, 郭智奇, 徐聪, 刘财, 刘喜武, 刘宇巍. 基于岩石物理模型的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1244-1252. |
| [5] | 刘明忱, 孙建国, 韩复兴, 孙章庆, 孙辉, 刘志强. 基于自适应加权广义逆矢量方向滤波估计地震同相轴倾角[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 881-889. |
| [6] | 胡宁, 刘财. 分数阶时间导数计算方法在含黏滞流体黏弹双相VTI介质波场模拟中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 900-908. |
| [7] | 周进举, 王德利, 李博文, 李强, 王睿. 基于解耦传播的波场分解方法在VTI介质弹性波逆时偏移中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 909-921. |
| [8] | 孙建国, 苗贺. 基于Chebyshev走时逼近的三维多次反射射线计算[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 890-899. |
| [9] | 郑确, 刘财, 田有. 辽宁海城及其邻区地震b值空间分布特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(3): 922-933. |
| [10] | 刘四新, 朱怡诺, 王旭东, 宋二乔, 贺文博. 工程地震折射波解释方法研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 350-363. |
| [11] | 单刚义, 韩立国, 张丽华. 基于模型约束的Kirchhoff积分法叠前深度成像[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 379-383. |
| [12] | 孙建国, 李懿龙, 孙章庆, 苗贺. 基于模型参数化的地震波走时与射线路径计算[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 343-349. |
| [13] | 宁亚灵, 许家姝, 解滔, 张国苓, 卢军. 大柏舍深井地电阻率观测布极方式分析[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 525-533. |
| [14] | 徐泰然, 卢占武, 王海燕, 李洪强, 李文辉. 深地震反射剖面揭示的西藏娘热矿集区上地壳结构[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 556-565. |
| [15] | 王通, 王德利, 冯飞, 程浩, 魏敬轩, 田密. 三维稀疏反演多次波预测及曲波域匹配相减技术[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(6): 1865-1874. |
|
||